Способы коммутации и маршрутизации информации в сети
Одной из основных характеристик узла сети передачи данных является коммутация и маршрутизация информации. Сущность ее заключается в выборе Узлом Связи последовательности каналов, по которым следует передать пакеты (блоки, на которые делится массив информации перед передачей). Программному обеспечению узла необходимо решить, в каком порядке и по каким каналам направить пакеты информации абонентам. Об этом процессе говорят, что в узле происходит коммутация информации.
Существует два способа коммутации информации: коммутация каналов и коммутация пакетов. При коммутации каналов предварительно путем посылки определенного сигнала устанавливается связь абонента А с абонентом В, который с помощью сигнала обратной связи сообщает о готовности принять сообщение. После этого абонент А начинает передавать данные. Время передачи данных зависит от длины передаваемого сообщения, пропускной способности канала и времени распространения сигнала по каналу.
Метод коммутации каналов прост, но имеет ряд существенных недостатков:
время организации линии для передачи информации достаточно велико;
нерациональное использование каналов связи (во время сеанса между двумя абонентами могут быть большие паузы, однако каналы связи между этими абонентами в период пауз не могут быть заняты другими);
низкая достоверность передачи информации (это связано с тем, что данные, передаваемые по последовательности каналов, нигде не проверяются).
Стремление устранить эти недостатки привело к созданию метода коммутации пакетов. Сущность его заключается в том, что здесь каждый пакет имеет адрес назначения и самостоятельно передается через подсеть. При использовании этого метода в узле проверяется адрес пакета и по каждому из них принимается решение по какому очередному каналу его передавать. Здесь ни одна пара абонентов во время сеанса взаимодействия не занимает монопольно ни одного канала.
Метод коммутации пакетов имеет ряд существенных преимуществ:
эффективное использование каналов связи за счет разделения времени работы каналов между различными парами абонентов (мультиплексирование потоков данных);
высокая достоверность передаваемой информации (достигается за счет выполнения проверки каждого пакета всеми узлами сети);
почти мгновенное предоставление возможности передачи информации (не нужно ожидать пока освободятся каналы, образующие путь от отправителя к получателю).
Метод коммутации каналов при всех своих недостатках имеет одно преимущество перед коммутацией пакетов. Оно заключается в том, что при монопольном владении каналами все пакеты проходят путь за одно и то же время. При коммутации пакетов из-за пиковых нагрузок в узлах могут возникать некоторые задержки.
Знаете ли Вы, как разрешается парадокс Ольберса? (Фотометрический парадокс, парадокс Ольберса - это один из парадоксов космологии, заключающийся в том, что во Вселенной, равномерно заполненной звёздами, яркость неба (в том числе ночного) должна быть примерно равна яркости солнечного диска. Это должно иметь место потому, что по любому направлению неба луч зрения рано или поздно упрется в поверхность звезды. Иными словами парадос Ольберса заключается в том, что если Вселенная бесконечна, то черного неба мы не увидим, так как излучение дальних звезд будет суммироваться с излучением ближних, и небо должно иметь среднюю температуру фотосфер звезд. При поглощении света межзвездным веществом, оно будет разогреваться до температуры звездных фотосфер и излучать также ярко, как звезды. Однако в дело вступает явление "усталости света", открытое Эдвином Хабблом, который показал, что чем дальше от нас расположена галактика, тем больше становится красным свет ее излучения, то есть фотоны как бы "устают", отдают свою энергию межзвездной среде. На очень больших расстояниях галактики видны только в радиодиапазоне, так как их свет вовсе потерял энергию идя через бескрайние просторы Вселенной. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
